CN110658585B - 光波导装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种光波导装置，包括：第一色散单元和分离单元，该第一色散单元连接该分离单元，该第一色散单元用于将至少一路第一光信号的频率分量分散开；该分离单元用于根据配置信息，将该第一色散单元分散开的该至少一路第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号，其中，该分离单元由可变光波导实现，该可变光波导是基于该配置信息实现形成光波导、消除光波导和改变光波导的形状中的至少一种功能的光波导。本申请提供的光波导装置，可以支持不同通路间隔的光信号传输或者不同通路间隔的光信号的混传，降低了成本，满足了市场和用户的需求，提高了光波导装置的性能。

Description

光波导装置
技术领域
本申请涉及光通信领域，更为具体的，涉及一种光波导装置。
背景技术
阵列波导光栅(arrayed waveguide grating，AWG)是波分网络中的重要组成部分，主要用于光终端复用器(optical terminal multiplexer，OTM)站点中，用于实现光信号的复用(multiplex)或解复用(de-multiplex)。现有的AWG的通路间隔(channelspacing)是固定的，通常情况下，一个AWG只能支持一种通路间隔。而目前的波分网络中对通路间隔的需求是多种的。因此，现有的AWG不能满足使用需求，如何有效地使得同一AWG可以满足不同的通路间隔成为目前急需解决的问题。
发明内容
本申请提供一种光波导装置，该光波导装置可以满足不同通路间隔的光信号传输或者不同通路间隔的光信号的混传，降低了成本，满足了市场和用户的需求，提高了光波导装置的性能。
第一方面，提供了一种光波导装置，包括：第一色散单元和分离单元，该第一色散单元连接该分离单元，该第一色散单元用于将至少一路第一光信号的频率分量分散开；该分离单元用于根据配置信息，将该第一色散单元分散的该至少一路第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号，其中，该分离单元由可变光波导实现，该可变光波导是基于该配置信息实现形成光信号的传输通路、消除光信号的传输通路和改变光信号的传输通路形状中的至少一种功能的光波导。
第一方面提供的光波导装置，由于分离单元由可变光波导实现，分离单元可以根据配置信息，将第一色散单元分散的至少一路第一光信号的频率分量根据预设的要求或者需要，灵活地切割成需要输出的至少一路第二光信号的频率分量。该光波导装置可以支持不同的通路间隔(有效频率分量的宽度)，避免了对于一种通路间隔需要设一种光波导装置，提高该光波导装置的使用效率和性能。可以减少光波导装置的种类，减少备货成本，同时减少该光波导装置的维护和管理成本。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该分离单元还用于根据该配置信息，改变该至少一路第二光信号的频率分量的组成。在该实现方式中，可以使得该光波导装置支持具有不同频率分量组成的第二光信号的输出。进一步地提高该光波导装置的使用效率和性能。增大该光波导装置的使用范围。进一步地降低成本。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该频率分量的组成包括：光信号的通路间隔、光信号的中心频率、光信号频率栅格中的至少一个。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该装置还包括控制单元，该控制单元连接该分离单元，该控制单元用于根据该配置信息，控制该分离单元将该至少一路第一光信号的频率分量分离成该至少一路第二光信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该分离单元包括液晶材料，该控制单元包括至少一个电极，该至少一个电极根据该配置信息，确定是否在该至少一个电极上施加电压，以使得在该液晶材料中实现形成光波导、消除已有光波导和改变已有光波导的形状中的至少一种功能，控制该液晶材料将该至少一路第一光信号的频率分量分离成该至少一路第二光信号。在该实现方式中，通过电极和液晶材料分别实现该控制单元和分离单元，成本较低，便于实现。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该至少一路第二光信号中相邻第二光信号之间允许被阻断的频率宽度大于或者等于该至少一个电极中任意一个电极对应的频率宽度。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该装置还包括：输入单元和输出单元，该输入单元连接该第一色散单元，该输入单元用于将该至少一路第一光信号传送给该第一色散单元；该输出单元连接该分离单元，该输出单元用于输出该至少一路第二光信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该第一色散单元包括阵列波导或凹面光栅。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该至少一路第一光信号中至少有一路第一光信号包括多个光通路。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该装置还包括第二色散单元；该第二色散单元连接该分离单元；该分离单元还用于根据该配置信息，将该至少一路第二光信号中的至少部分第二光信号传输至该第二色散单元；该第二色散单元用于将该部分第二光信号合成为至少一路第三光信号。在该实现方式中，实现了具有不同频率分量的第二光信号的混传和交换，即实现了具有不同通路间隔的光信号的混传和交换。提高了该光波导装置的性能和效率。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该装置包括输出单元，该输出单元连接该第二色散单元，该输出单元用于输出该至少一路第三光信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该配置信息包括：该至少一路第二光信号中每一路第二光信号的频率分量的组成。
第二方面，提供了一种光波导装置，包括：合路单元和第三色散单元；该合路单元连接该第三色散单元，该合路单元用于根据配置信息，将至少一路第四光信号传输到与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置；该第三色散单元用于从与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置将该至少一路第四光信号合成至少一路第五光信号，其中，该合路单元由可变光波导实现，该可变光波导是基于该配置信息实现形成光信号的传输通路、消除光信号的传输通路和改变光信号的传输通路形状中的至少一种功能的光波导。
第二方面提供的光波导装置，由于合路单元由可变光波导实现，即可以形成光信号的传输通路、消除光信号的传输通路或者改变光信号的传输通路形状等功能。该合路单元可以根据配置信息，灵活的形成传输该至少一路第四光信号传输通路，并将该至少一路第四光信号传输到与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置，该第三色散单元可以从与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置将该至少一路第四光信号合成至少一路第五光信号。该光波导装置可以支持不用的通路间隔，即可以根据不同的第四光信号的频率分量的组成，形成可以传输该不同的第四光信号的传输通路。避免了对于一种通路间隔需要设一种光波导装置，提高该光波导装置的使用效率和性能。可以减小光波导装置的种类，减少备货成本，同时减少该光波导装置的维护和管理成本。
在第二方面的一种可能的实现方式中，该合路单元还用于根据该配置信息，改变该至少一路第四光信号的频率分量的组成。在该实现方式中，可以使得该光波导装置可以支持具有不同频率分量的第四光信号的传输。进一步的提高该光波导装置的使用效率和性能。增大该光波导装置的使用范围。
在第二方面的一种可能的实现方式中，该频率分量的组成包括：光信号的通路间隔、光信号的中心频率、光信号频率栅格中的至少一个。
在第二方面的一种可能的实现方式中，该装置还包括控制单元，该控制单元连接该合路单元，该控制单元用于根据该配置信息，控制该合路单元将该至少一路第四光信号传输到与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置。
在第二方面的一种可能的实现方式中，该合路单元包括液晶材料，该控制单元包括至少一个电极，该至少一个电极根据该配置信息，确定是否在该至少一个电极上施加电压，以使得在该液晶材料中形成该至少一路第四光信号的传输通路，控制该液晶材料将该至少一路第四光信号传输到与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置。
在第二方面的一种可能的实现方式中，该至少一路第四光信号中相邻两路第四光信号之间允许被阻断的频率宽度大于或者等于该至少一个电极中任意一个电极对应的频率宽度。
在第二方面的一种可能的实现方式中，该装置还包括：输入单元和输出单元，该输入单元连接该合路单元，该输入单元用于将该至少一路第四光信号传送给该合路单元；该输出单元连接该第三色散单元，该输出单元用于输出该至少一路第五光信号。
在第二方面的一种可能的实现方式中，该第三色散单元包括阵列波导或凹面光栅。
在第二方面的一种可能的实现方式中，该至少一路第五光信号中至少有一路第五光信号包括多个光通路。
在第二方面的一种可能的实现方式中，该配置信息包括：该至少一路第四光信号中每一路第四光信号的频率分量的组成。
附图说明
图1是现有的AWG结构的示意图。
图2是AWG进行光信号解复用的示意性原理图。
图3是输入光信号的频率分量分散在输出耦合区的罗兰园的圆弧上的示意图。
图4是本申请一个实施例的光波导装置的示意性结构框图。
图5是本申请另一个实施例的光波导装置的示意性结构框图。
图6是本申请一个实施例的控制单元控制分离单元将第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号的示意图。
图7是本申请另一个实施例的光波导装置的示意性结构框图。
图8是本申请另一个实施例的光波导装置的示意性结构框图。
图9是本申请另一个实施例的光波导装置的示意性结构框图。
图10是本申请另一个实施例的光波导装置的示意性结构框图。
图11是本申请另一个实施例的光波导装置的示意性结构框图。
图12是本申请一个实施例的光波导装置的示意性结构框图。
图13是本申请另一个实施例的光波导装置的示意性结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
首先简单介绍本申请中涉及的相关术语。
光波导，引导光信号或光波在其中传播的介质结构，或者说是将光信号(或光波)限制在特定介质内部或其表面附近进行传输的导光通路。该介质可以是后面提到的光学材料等，例如，可以包括硅、氧化硅、液晶等。
可变光波导，基于配置信息控制光学材料，形成光信号的传输通路或者消除光信号的传输通路或者改变光信号的传输通路形状，实现对应的光处理功能的部件或介质结构；或者说，可变光波导是基于配置信息控制光学材料，可以形成光波导、或者消除已有光波导、或者改变已有光波导形状的光波导。形成光波导可以理解为形成新的光波导。可变光波导可以基于配置信息调整光波导单元，可以实现光处理功能或者光处理功能对应的性能。例如：基于配置信息控制光学材料形成可以用于传输光信号的传输通路，或者消除已有的用于传输光信号的传输通路，或者改变已有的用于传输光信号的传输通路的形状、方向以及传输性能等。基于配置信息控制光学材料的方式有多种。例如，光学材料是液晶，采用点阵式电极，配置信息中包括对应点阵式电极的加电压方式和/或哪些电极需要改变电压等，在光学材料的预设区域对应的点阵式电极加相应的电压(或者不加相应的电压，加或者不加电压，取决于液晶材料的类型)，使该预设区域的折射率大于光学材料的其它区域的折射率，从而可以在预设区域形成光信号的传输通路。
固定光波导，与可变光波导相对应，是预设的光信号的传输通路不能更改的光波导，也即固定光波导制作完成后，预设的光信号的传输通路也都制作完成，在后续一般不能更改。预设的光信号的传输通路是指预先设置的、有成为光信号的传输通路前提条件(或可以成为光信号的传输通路)的通路，一旦往该通路输入光信号就成为光信号的传输通路，如果没有往该通路输入光信号，该通路还不能称为准确意义上的光信号的传输通路。在通常情况下，固定光波导实现的光处理功能不能改变。一般地，在制作完成后，固定光波导实现的光处理功能对应的性能也不能改变。
光通路(optical channel)，是在光纤传输系统中承载在单个波长上的光信号(也称为单波光信号、单波长等)；或者说是，光通路是一种包含了有一定带宽的信息净荷的信息结构(具体内容请参考ITU-TG.870)。
光信号的通路间隔(channel spacing)，是指相邻光通路(optical channel)之间的频率差(参见ITU-T G.692),或者指相邻光通路的中心频率(central frequency)之差或中心波长之差(具体内容请参考ITU-T G.671)。
频率栅格(frequency grid)，是用来表示可用于定义应用的允许的标称中心频率(nominal central frequency)的一组参考频率(具体内容可以请参考ITU-T G.694.1)
AWG是波分网络中的重要组成部件，主要用于OTM站点中，用于实现光信号或光通路的复用或解复用。
AWG主要由输入波导、输入耦合区、阵列波导区、输出耦合区、输出波导区几大部分组成。如图1所示，图1是AWG结构的示意图。输入耦合区(或称为输入平板波导区)和输出耦合区(或称为输出平板波导区)采用采用类似凹面光栅和罗兰圆的结构。输入波导和输出波导分别对光信号进行限制和传导。输入波导和输出波导的端口位于罗兰圆的圆周上，阵列波导位于凹面光栅的圆周上，阵列波导处引入一个较大的光程差，使光栅工作在高阶衍射。
以光信号解复用的过程为例简单说明AWG的工作原理。输入光纤输入光信号，通过输入波导送到输入耦合区。输入耦合区和输出耦合区都是罗兰园的结构，输入耦合区和输出耦合区形成镜像关系。罗兰园的特点是罗兰园上任一点发出的光信号经过反射后仍聚焦在罗兰圆上。阵列波导处引入一个较大的光程差，使光栅工作在高阶衍射。输入耦合区、阵列波导以及输出耦合区一起形成的光程差，需要满足光栅方程，才能在输出耦合区的罗兰园上聚焦，同时近似均匀地在输出耦合区的罗兰园上分布输入光信号的各频率分量。输出波导将输入光信号的各频率分量进行输出，即每个输出波导输出输入光信号的部分频率分量(每路输出光信号包含输入光信号的部分频率分量)。输出波导将输出光信号传输到输出光纤。通常情况下，在光信号解复用的过程中，AWG的输入光信号中包含多个光通路，而一路输出光信号中只包含一个光通路。光信号复用的过程为光信号解复用过程的逆过程，输入的光信号包含输出光信号的部分频率分量。根据光路可逆的原理，并且由于在AWG中输入耦合区与输出耦合区是对称的，因此光信号复用的过程可以是将光信号解复用过程中输入输出部分互换，例如当图1所示的AWG用于光信号复用时，输入光信号是从输出波导输入的，而输出光信号是从输入波导输出的。当AWG用于光信号解复用时，输入光信号通常只有一路，且可以包含多路光通路，输出光信号通常有多路，每路输出光信号只包含一路光通路。当AWG用于光信号复用时，输入光信号通常有多路，每路输入光信号包含一路光通路，而输出光信号通常只有一路，且可以包含多路光通路。另外，还有一种旋转AWG(cylic AWG)，其输入光信号可以有多路，每路输入光信号可以包含多个光通路，其输出也可以有多个光通路，每路输出光信号可以包含多个光通路。旋转AWG可以将每路输入光信号中的光通路送到不同的输出光信号中，相当于多个AWG叠加，其原理和上述AWG类似，这里不再赘述。
AWG的一些结构参数需要满足光栅方程，才可以实现光信号复用或解复用的功能。AWG的光栅方程如公式(1)所示：
nsi*di*sinθi+nc*ΔL+nso*do*sinθo＝mλ (1)
公式(1)中，nsi为输入耦合区的折射率，nso为输出耦合区的折射率，nc为阵列波导的折射率，di为阵列波导在输入耦合区侧的周期，do为阵列波导在输出耦合区侧的周期，θi为输入耦合区上的衍射角，θo为输出耦合区上的衍射角，m为AWG工作的衍射级次，λ为光信号波长，ΔL为相邻阵列波导的长度差。
根据AWG的光栅方程可以推导出AWG的角色散方程，如公式(2)所示：
dθo/dλ＝ng*m/nso*do*nc (2)
公式(2)中，ng为群折射率(合波光的平均折射率)，其中，
ng＝nc-λb*(dnc/dλ) (3)
λb＝nc*(ΔL/m) (4)
可得公式(5)：
Δθo＝ng*m*Δλ/nso*do*nc (5)
由于λb*(dnc/dλ)是一个相对小量，因此，ng≈nc，公式(2)可以变形为公式(6)
dθo/dλ＝m/nso*do (6)
由公式(6)可以看出，AWG在输入耦合区和输出耦合区色散角度基本上是均匀的。即不管输出波导的位置如何，在耦合区罗兰园上，每个频率分量的位置是固定的，而且是基本均匀地分布在该罗兰圆上的。
刻蚀衍射光栅(etched diffraction grating，EDG)也能实现类似AWG同样的光信号复用或解复用功能，EDG主要包括耦合区和凹面光栅，其原理和AWG类似，为了简洁，这里不再赘述。
图2是AWG进行光信号解复用的示意性原理图。如图2所示，输入光信号通过输入波导依次传送到输入耦合区、阵列波导区和输出耦合区。由于输入耦合区和输出耦合区都是罗兰园的结构，阵列波导处引入一个较大的光程差。在输入光信号到达输出耦合区的罗兰园上时，可以将输入光信号中包括的各光通路的频率分量分散在输出耦合区的罗兰园上。输出波导将光通路的频率分量进行输出。由上述的分析可知，在输出耦合区的罗兰园，每个频点(频率)的位置是固定的，而且是均匀分布在输出耦合区的罗兰园上。例如。图2中在输出耦合区的罗兰园上标黑的一段圆弧为输入光信号包括的各频率分量分散的位置。AWG能处理的光信号的所有可能的频率分量都在分散在这段圆弧上。输出波导连接该在输出耦合区的罗兰园上，并且，对于一个AWG而言，无论输出光信号的频率的分量是多少，或者输出波导的位置如何，在输出耦合区的罗兰园，每个频点(频率)的位置是固定的。而且，对于一个AWG而言，输出波导由固定光波导实现，每个输出波导的位置是固定的，即每个输出波导可以输出的光信号的频率分量是固定的。
图3是输入光信号的频率分量分散在输出耦合区的罗兰园的圆弧上的示意图。如图3所示，假设输入光信号由6路光通路组成，输入光信号依次经过输入耦合区、阵列波导区和输出耦合区，6路光通路的频域分量分散在输出耦合区的罗兰园上的圆弧上。在输出耦合区的罗兰园上的圆弧上，每个点的位置对应的频率是固定的。6路光通路的频域分量不同，因此可以分布在该圆弧的不同位置上。对应6个输出波导，每个输出波导用于输出一路光通路。图3所示的例子中，可以看出每个输出波导的所占的频率宽度(或称为频域宽度)都为0.050THz(0.050THz也可以写成50GHz)，每个输出波导可以看成一个输出通路。图3所示的例子中，通路间隔都为50GHz。对于一个AWG而言，不管通路间隔如何变化，在输出耦合区的罗兰园，每个频点(或频率分量)的位置是固定的。由于输出波导由固定光波导实现，每个输出波导的位置是固定的，意味着每个输出波导能输出的光通路的频域起止位置、可以传输的频域宽度都是固定的。即只能输出预设的与该输出波导对应的光通路。例如，假设输入光信号中有一路光通路的中心频率为193.125THz。对于这路光通路，如果通路间隔为50GHz，需要输出波导对应的频域范围(即输出波导能输出的光通路的有效频率分量的范围，或者输出波导能输出的光通路的有效频率分量的最大范围)在193.10THz～193.15THz。但是由于该AWG中的输出波导的位置都是固定的，因此，对于这路光通路，该AWG是不能输出的(或者输出后该光通路的性能受到非常大的损伤)。
现有技术中，对于一个(或者一种)AWG而言，其输出波导的位置是固定的，即通路间隔是固定的，只能输出和该输出波导位置对应的光通路，即只能输出固定通路间隔的光信号。但是现在的波分网络的通路间隔是多种的，例如，100Gbps的通路间隔一般在50GHz，200Gbps的通路间隔可能会到62.5GHz，400Gbps的通路间隔可能会到75GHz，1Tbps的通路间隔可能会到100GHz。
因此，采用现有技术的AWG，为了满足这种需求，就需要针对每种通路间隔制作一种AWG，例如50GHz通路间隔的AWG、62.5GHz通路间隔的AWG、75GHz通路间隔的AWG、100GHz间隔的AWG等等。这样会导致较高的成本。并且，AWG的种类较多，增加了维护、管理的成本，同时增加了备货的成本。多种AWG摊薄了每种AWG的数量(光模块的成本和出货量密切相关)，因此抬高了AWG的制造成本，影响市场的推广以及应用。
另外，在波分网络中，还要求支持不同通路间隔的光信号混传，同一个AWG需要支持不同通路间隔的光信号混传，即支持灵活栅格特性(flexible grid)。采用现在技术的AWG无法支持不同通路间隔的光信号混传。为了在OTM站点支持FlexGrid，只能采用弹性波长选择开关(flexible wavelength selective switch，Flexible WSS)，但是FlexibleWSS成本太高。一个AWG成本大约几百美元，但是一个Flexible WSS的成本大约几千美金。严重影响用户的使用需求。
基于上述问题，本申请提供了一种光波导装置，该光波导装置可以满足不同通路间隔的光信号传输或者不同通路间隔的光信号的混传，降低了成本，满足了市场和用户的需求，提高了光波导装置的性能。
下面结合图4说明本申请提供的光波导装置，图4是本申请提供的光波导装置的示意性结构框图，如图4所示，该光波导装置100包括：
第一色散单元110和分离单元120，该第一色散单元110连接该分离单元120。该第一色散单元110用于将至少一路第一光信号的频率分量分散开；该分离单元120用于根据配置信息，将该第一色散单元110分散开的该至少一路第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号。其中，该分离单元120由可变光波导实现，该可变光波导是基于该配置信息形成光信号的传输通路、或者消除光信号的传输通路、或者改变光信号的传输通路的形状的光波导；或者，该可变光波导是基于该配置信息能实现形成光波导、消除已有的光波导和改变已有光波导的形状中的至少一种功能的光波导。
具体而言，第一色散单元110可以将输入该第一色散单元110的至少一路第一光信号的频率分散开。即第一色散单元110可以实现色散功能。色散功能是指将一路光信号按照频率分量散开。
由于分离单元120由可变光波导实现，该分离单元120可以实现形成光波导、消除光波导或改变光波导的形状中的任一种或多种功能。形成光波导可以理解为新形成的光波导，即形成新的光信号的传输通路。或者，该可变光波导也可以定义为基于该配置信息实现形成光信号的传输通路、消除光信号的传输通路和改变光信号的传输通路形状中的至少一种功能的光波导。该分离单元120可以根据配置信息，将该第一色散单元110分散开的至少一路的第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号，即该分离单元120主要完成两部分功能：第一部分功能，根据配置信息，完成该第一色散单元110分散开的至少一路的第一光信号的频率分量的分离，这部分功能是主要的。第二部分功能，根据配置信息，将分离的频率分量组合成至少一路第二光信号。简单来说，该分离单元120可以根据配置信息，形成输出该至少一路第二光信号中每一路第二光信号的传输通路。最终将该至少一路第二光信号输出。该至少一路第二光信号中每一路第二光信号的中心频率可以不同，特别地，该至少一路第二光信号中每一路第二光信号的通路间隔也可以不同。在频域上，该至少一路第二光信号中不同的第二光信号的有效频率分量不重合。
该配置信息可以预先存储在该光波导装置中，或者可以不存储在该光波导装置中，在分离单元120需要将该至少一路第一光信号的频率分量进行分离时从外界获取并使用。该配置信息可以包括该至少一路第二光信号中每一路第二光信号的频率分量的组成。即该配置信息可以是预先设置的需要输出的至少一路第二光信号中每一路第二光信号的有效频率分量宽度(或简称为频域宽度)、有效频率分量的起止位置、通路间隔、中心频率(或标称中心频率)中的任意一个或多个，也可以是至少一路第二光信号需要满足的频率栅格等。分离单元120根据该配置信息，将该至少一路第一光信号的频率分量分离成预设的至少一路第二光信号。每一路第二光信号的频率分量的组成可以不同。频率分量的组成可以包括以下信息中的任何一个或多个：该第二光信号的中心频率、该第二光信号的通路间隔、该第二光信号适用的频率栅格、该第二光信号的有效频率分量的起止位置、该第二光信号的有效频率分量宽度等。即分离单元120可以根据配置信息，灵活地形成输出该至少一路第二光信号的传输通路，每个传输通路的有效频率分量宽度和有效频率分量的起止位置可以根据配置信息灵活设置。对于不同的第一光信号，分离单元120可以根据配置信息，将该第一光信号的频率分量分离成的至少一路第二光信号的频率分量可以是不同的。例如，对于第一路第一光信号，分离单元120将根据配置信息，将该第一路第一光信号的频率分量分离成的两路第二光信号，其中心频率分别为193.13125THz、193.01875THz，其通路间隔分别为75GHz、150GHz，也可以说是其有效频率分量的宽度分别是75GHz、150GHz。即分离单元120形成的光信号通路的有效频率分量的最大范围分别为193.09375THz～193.15625THz、192.94375THz～193.09375THz。这种频率分量范围的划分也构成了一种频率栅格。当该波导装置用做光信号解复用时，第一光信号通常只有一路。但是如前所述，当该波导装置用作旋转AWG时，可以存在多路第一光信号。其他路的第一光信号的频率分量的组成可以和第一路光信号的相同或者不同。注意到，在这个例子中，分离单元120可以根据配置信息，使得分离出至少一路第二光信号的有效频率分量的宽度(通路间隔)是不同的，即该光波导装置100可以支持不同通路间隔的光信号的输出。当然，分离单元120分离出的至少一路第二光信号的有效频率分量的宽度(通路间隔)当然也可以是相同的。
本申请提供的光波导装置，由于分离单元由可变光波导实现，分离单元可以根据配置信息，将第一色散单元分散的至少一路第一光信号的频率分量根据预设的要求或者需要，灵活的切割成需要的输出的至少一路第二光信号的频率分量。该光波导装置可以支持不同的通路间隔(有效频率分量的宽度)，即可以根据不同的应用需求或者应用条件，将第一色散单元分散开的至少一路第一光信号的频率分量分离成不同的至少一路第二光信号，即可以灵活地进行至少一路第一光信号的频率分量的分离，可以支持不同通路间隔。避免了对于一种通路间隔需要设置一种光波导装置，提高该光波导装置的使用效率和性能。可以减少光波导装置的种类，减少备货成本，同时减少该光波导装置的维护和管理成本。
应理解，该光波导装置可以包括一个或者多个第一色散单元。在只包括一个第一色散单元的情况下，该一个第一色散单元可以用于将该至少一路第一光信号的频率分量分散开，在包括多个第一色散单元的情况下，每一个第一色散单元可以将一路第一光信号的频率分散开，也可以将多路第一光信号的频率分散开(例如实现旋转AWG的功能)。本申请在此不作限制。
可选的，作为一个实施例，该分离单元120还用于根据该配置信息，改变该至少一路第二光信号的频率分量的组成。
具体而言，由于对于每一路的第一光信号，其中的光通路的频率分量的组成或划分会发生变化。例如，网络管理器可以根据该配置信息，配置不同的光通道对应的发射机改变相应光通道的频率分量组成。在这种情况下，分离单元120还可以用于根据该配置信息，改变该至少一路第二光信号的频率分量的组成。第二光信号的频率分量的组成可以包括以下信息中的任何一个或多个：该第二光信号的中心频率、该第二光信号的通路间隔、该第二光信号适用的频率栅格、该第二光信号的有效频率分量的起止位置、该第二光信号的有效频率分量宽度等。例如，假设分离单元120根据配置信息，确定需要将第一光信号的频率分量分离成的两路第二光信号，其有效频率分量(最大)范围分别为193.025THz～193.075THz、193.125THz～193.175THz，即分离单元120形成的光信号通路的中心频率分别为193.05THz、193.15THz，通路间隔为50GHz。当网络管理器根据配置信息，更改了该第一光信号中的光通道对应的发射机发送的光通道的频率组成，相应地，该分离单元120就可以根据配置信息，改变该两路的第二光信号的频率分量的组成，例如，该两路第二光信号的中心频率分别为193.13125THz、193.01875THz，其有效频率分量宽度(通路间隔)分别为75GHz、150GHz，即其有效频率分量的最大范围分别为193.09375THz～193.15625THz、192.94375THz～193.09375THz。因此，分离单元120需要根据配置信息，可以改变该至少一路第二光信号的频率分量的组成，在上面的例子中，将该两路第二光信号的有效频率分量的组成由193.025THz～193.075THz、193.125THz～193.175THz改变成193.09375THz～193.15625THz、192.94375THz～193.09375THz。可以看出，两路第二光信号的中心频率、有效频率分量宽度等频率分量的组成都可以改变。分离单元120根据该配置信息，改变该至少一路第二光信号的频率分量的组成，可以使得该光波导装置可以具有不同频率分量组成的第二光信号的输出。进一步的提高该光波导装置的使用效率和性能。增大该光波导装置的使用范围。
可选的，作为一个实施例，如图5所示，该光波导装置100还包括控制单元130。该控制单元130连接该分离单元120，该控制单元130用于根据该配置信息，控制该分离单元120将该至少一路第一光信号的频率分量分离成该至少一路第二光信号。进一步地，该控制单元130还用于根据该配置信息，控制分离单元120改变该至少一路第二光信号的频率分量的组成。
具体而言，分离单元120将该至少一路第一光信号的频率分量分离成该至少一路第二光信号时，可以是该控制单元130根据配置信息控制该分离单元120完成的。该控制单元130也可以位于该分离单元120的内部。该控制单元130可以获取该配置信息，根据该配置信息中的该至少一路第二光信号的频率分量的组成的信息，控制该分离单元120将该至少一路第一光信号的频率分量分离成该至少一路第二光信号，或者改变该至少一路第二光信号的频率分量的组成。
应理解，该光波导装置可以包括一个或者多个控制单元。例如，假设有一个第一色散单元，可以对应一个控制单元或者多个控制单元。对存在多个第一色散单元的情况下，也可以有一个或多个控制单元。本申请在此不作限制。
可选的，该分离单元120包括液晶材料，该控制单元130包括至少一个电极。该至少一个电极根据该配置信息，确定是否在该至少一个电极上施加电压或不施加电压(施加或不施加电压取决于液晶材料的类型)，以使得在该液晶材料中形成该至少一路第二光信号的传输通路，控制该液晶材料将该至少一路第一光信号的频率分量分离成该至少一路第二光信号。
具体而言，由于分离单元120由可变光波导实现，可变光波导可以是由液晶材料实现，因此，分离单元120可以由液晶材料实现，液晶材料的特点是在电场的作用下，可以控制该液晶材料某些区域的折射率，从而实现以下功能中任一种或多种：形成需要的光波导、消除不需要的波导、改变波导的形状、改变光波导的方向、改变光波导的传输性能(例如，损耗值、折射率等)等等。该控制单元130包括电极，即控制单元130利用电极来实现。控制单元130(电极)可以和该分离单元120集成在一起(例如，集成在一个光芯片中)。控制单元130可以采用点阵式电极，在液晶材料需要光信号通过的位置的电极上加上电场，使得所需位置上的折射率大于其他点的折射率，从而在液晶材料形成各种各样的光波导，这样该控制单元130就能控制该分离单元120在该分离单元中形成想要的光波导，从而将该分散开的至少一路第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号。可选地，控制单元130也可以和分离单元120是分离的(控制单元130设置在分离单元120的外部)，这种情况下，控制单元130可以由电场产生装置实现。
该配置信息可以包括根据该至少一路第二光信号中每一路光信号的频率分量的组成形成的用于生成电场的信息。如为电极施加的电压值、哪些电极需要改变电压等。当该分离单元120为液晶材料，该控制单元130为电极时，配置信息中包括对应点阵式电极的加电压方式和/或哪些电极需要改变电压，在液晶材料的预设区域对应的点阵式电极加相应的电压(或不加相应的电压，加或不加电压取决于液晶材料的类型)，使该预设区域的折射率大于液晶材料的其它区域的折射率，从而可以在预设区域形成光信号的传输通路。该预设区域的位置或形状不同，就可以实现各种光处理功能，例如可以实现光信号的传输通路功能、改变光信号的传输通路的形状的功能等。控制单元130可以根据上述的配置信息，确定需要施加电压的电极，从而控制分离单元120将该分散开后至少一路第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号，形成该至少一路第二光信号的传输通路。
图6是本申请一个实施例的控制单元(电极)控制分离单元将第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号的示意图。如图6所示，在第一色散单元将至少一路第一光信号的频率分量分散开后，多个控制单元可以根据配置信息，确定是否在电极上施加电压，来形成输出该至少一路第二光信号的传输通路。具体地，分离单元将第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号主要包括两部分。第一部分：与第一色散单元将输入的至少一路第一光信号的频率分量分散开的位置相近的控制单元，根据配置信息，确定是否在该控制单元上施加电压(或不施加电压)，从而控制分离单元将该第一色散单元分散开的至少一路的第一光信号的频率分量进行分离或分割。在本实施例中，第一色散单元将输入的至少一路第一光信号的频率分量分散开的位置为输出耦合区的罗兰园中靠近分离单元的那部分圆弧。分离单元将该第一色散单元分散开的至少一路第一光信号的频率分量进行分离或分割后，理论上分离或分割后的频率分量就可以形成至少一路第二光信号，从而分离单元就完成了将第一色散单元分散开的至少一路第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号。但是在实际实现时，还需要将分离或分割后的频率分量传输到相应的输出端口，因此可以增加第二部分(也即第二部分不是必需的)。同时，需要注意到，第一色散单元只是将至少一路第一光信号的频率分量分散开，并没有完成将其分离或分割开，分离或分割开是由分离单元完成的。第二部分：根据配置信息，在相应的路径上的控制单元确定是否在该控制单元上施加电压(或不施加电压)，从而控制分离单元将分离或分割开的至少一路的第一光信号的频率分量传输到相应的输出端口，这样分离单元就完成将第一色散单元分散的至少一路第一个光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号。输出端口可以是输出光纤的接口、也可以是输出单元、还可以是该光波导装置的内部接口。相应的路径指至少一路第二光信号对应的分离或分散的频率分量到至少一路第二光信号对应的输出端口之间的路径。例如，图6中所示的，多个电极可以根据配置信息，在第一路第二光信号的传输通路和第二路第二光信号的传输通路之间区域的电极上不施加电压。电极上不施加电压，意味着光信号不可以通过，即实现了对光信号的选择性通过，使得第一路第二光信号的传输通路和第二路第二光信号的传输通路分隔开，在第一路第二光信号和第二路第二光信号的对应的区域的电极上施加电压，使得光信号可以通过，形成可以分别使得第一路和第二路第二光信号通过的传输通路。例如，第一路第二光信号的有效频率分量的最大范围为193.09375THz～193.15625THz，第二路第二光信号的有效频率分量的最大范围为192.94375THz～193.09375THz。即第一路第二光信号的通路间隔(有效频率分量的最大宽度)为75GHz，第二路第二光信号的通路间隔(或有效频率分量的最大宽度)为150GHz。在实际应用时，由于实现光信号复用、解复用或分插复用的模块的滤波谱形做不到完全矩形，为了防止相邻的光信号之间发生串扰，因此相邻光信号之间需要保留一定的频率宽度允许被这些模块阻断。通常这个相邻光信号之间允许阻断的频率宽度通常为1GHz。因此，在本实施例中，可以在临近第一色散单元将输入的至少一路第一光信号的频率分量分散开的位置的控制单元中，选择对应频率范围在193.09325THz～193.09425THz的控制单元不施加电压，从而将第一路第二光信号和第二路第二光信号分离开。显然，也需要在临近第一色散单元将输入的至少一路第一光信号的频率分量分散开的位置的控制单元中，选择对应频率范围在193.09425THz～193.15575THz的控制单元施加电压，将第一路第二光信号传输出来，选择对应频率范围在192.94425THz～193.09325THz的控制单元施加电压，将第二路第二光信号传输出来。同理，对于第三路第二光信号至第五路第二光信号，在相邻的两路第二光信号传输通路之间的间隔区域内的电极不施加电压，而在与每个第二光信号传输通路对应的区间内的电极上施加电压，使得形成输出相应第二光信号的传输通路。
应理解，图6中，控制单元上施加电压(或不施加电压)，控制分离单元形成的至少一路第二光信号的传输通路是直线形的，即在分离单元中形成的光波导是直的。可选地，分离单元中形成的传输通路(或波导)也可以是楔形、弯曲形状等其他形状。本申请实施例在此不限制。
还应理解，该分离单元120还可以由磁流体材料组成，即可以采用磁场来改变该分离单元120的预设区域的折射率，使该预设区域的折射率大于分离单元120的其它区域的折射率，从而可以在预设区域形成光信号的传输通路，该控制单元130可以是磁体，分离单元120可以在控制单元130产生的磁场的作用下，形成可以分别使得至少一路第二光信号通过的传输通路，在这种情况下，控制单元130可以不设置在该光波导装置100的内部，即可以和光波导装置100分开设置，该配置信息可以为磁场的强度等。本申请在此不作限制。
还应理解，控制单元130也可以采用温度控制的方式来改变该预设区域的折射率，从而实现可变光波导，该配置信息相应的为温度等信息。本申请在此不作限制。
还应理解，该分离单元120还可以采用其他折射率可变的材料实现。该第一色散单元110可以由可变光波导实现，也可以由固定光波导实现。本申请在此不作限制。
可选的，作为一个实施例，该至少一路第二光信号中相邻第二光信号之间允许被阻断的频率宽度大于或者等于该至少一个电极中任意一个电极对应的频率宽度。
具体而言，即在该第一色散单元将输入的至少一路第一光信号的频率分量分散开的位置上的第一宽度，大于或者等于该至少一个电极中任意一个电极的宽度；该第一宽度对应于该至少一路第二光信号中相邻第二光信号之间允许被阻断的频率宽度。以图6所示的为例进行说明，假设第一路第二光信号的有效频率分量的最大范围为193.09375THz～193.15625THz，第二路第二光信号的有效频率分量的最大范围为192.94375THz～193.09375THz。如果需要将第一路第二光信号和第二路第二光信号分割开，在第一色散单元将输入的至少一路第一光信号的频率分量分散开的位置上，第一路第二光信号和第二路第二光信号之间允许被阻断的频率宽度对应的该位置上的宽度需要大于或者等于该电极的宽度才可以，即第一路第二光信号和第二路第二光信号之间允许阻断的频率间隔在该位置上对应的区域至少需要放下一个电极，才可以将该第一路第二光信号和第二路第二光信号分割开。假设相邻光信号之间允许被阻断的频率宽度为1GHz，且1GHz在第一色散单元将输入的至少一路第一光信号的频率分量分散开的位置上对应的宽度可以放置两排电极。该两排电极用于将第一路第二光信号和第二路第二光信号分隔开，在该两排电极上不施加电压，从而可以阻止光信号传输。因此，在该第一色散单元将输入的至少一路第一光信号的频率分量分散开的位置上的第一宽度，不小于一个该电极的宽度的情况下，电极才可以将至少一路第二光信号中相邻两路第二光信号分离开，形成输出每一路第二光信号的输出通路。
举例来说明，假设第一色散单元将至少一路第一光信号的频率分量分散到AWG的输出耦合区罗兰园上，从公式(6)可得：
Δθo＝m*Δλ/nso*do (7)
由此可得相邻两路第二光信号之间的频域间隔的宽度Δw为：
Δw＝2R*Δθ0＝2R*m*Δλ/nso*do (8)
公式(8)中，R为罗兰园的半径，对于光信号，有f＝c/n*λ，其中，f为频率，n为光信号所在波导的折射率，c为光速，λ为光信号波长。因此可以得到公式(9)
Δλ＝-c*Δf/f2*n (9)
将公式(9)带入公式(8)，可得：
|Δw|＝2R*m*c*Δf/nso 2*do*f2≥Δg (10)
公式(10)中，Δg为电极对应的最小宽度。Δf为相邻光信号之间允许阻断的频率宽度，取Δf为1GHz，f为191.2THz,nso为1.5，则2R*m/Δg*do≥2.7*105。在一个AWG的实际例子中，2R＝3600um，m＝100，do＝10um，可以估算出Δg≤0.13(μm)。而目前液晶材料的最小电极尺寸在3um左右。因此，需要2R*m/Δg*do比现有通常采用的数值提高一个数量级以上，可以通过降低Δg或者提高2R*m/do值，比较实际的是大幅降低do。例如，取Δg＝1um，do＝2um，2R＝7200um，m＝150，则可满足式(10)，且相邻两路第二光信号之间的允许阻断的频率宽度在AWG输出耦合区罗兰园上对应的宽度可以放下2个电极。
应理解，由于该至少一个电极中不同电极的尺寸可以相同也可以不同，因此，该至少一路第二光信号中相邻第二光信号之间允许被阻断的频率宽度大于或者等于该至少一个电极中任意一个电极对应的频率宽度，可以理解为：该至少一个电极中每一个电极对应的频率宽度都小于该至少一路第二光信号中相邻第二光信号之间允许被阻断的频率宽度；也可以理解为：只要该至少一个电极中有一个电极对应的频率宽度小于该至少一路第二光信号中相邻第二光信号之间允许被阻断的频率宽度即可。本申请在此不做限制。
可选的，作为一个实施例，如图7所示，该光波导装置100该包括：输入单元140和输出单元150，该输入单元140连接该第一色散单元110，该输入单元110用于将该至少一路第一光信号传送给该第一色散单元110；该输出单元150连接该分离单元120，该输出单元150用于输出该至少一路第二光信号。
具体而言，如图7所示，该光波导装置100还包括输入单元140和输出单元150，该输入单元140用于将该至少一路第一光信号传输给该第一色散单元110。该输出单元140用于将输出该至少一路第二光信号。该输入单元140可以是输入波导，输入光纤将该至少一路第一光信号传输给该输入波导，该输入波导将该至少一路第一光信号传输给该第一色散单元110。或者，该输入单元140还可以是输入光纤，该至少一路第一光信号直接通过该输入光纤传输给该第一色散单元。输入波导或者输入光纤可以有多个，每个输入波导或者每个输入光纤用于传输一路第一光信号。同理，对于输出单元150，也可以是输出波导或者输出光纤，输出波导或者输出光纤也可以有多个，每个输出波导或者每个输出光纤用于输出一路第二光信号。可选的，该光波导装置100还包括控制单元130。
应理解，该输入单元140和输出单元150还可以是其他可以传输光信号的部件或者结构单元等。本申请在此不作限制。
可选的，第一色散单元包括阵列波导或凹面光栅。
具体而言，由于第一色散单元110可以实现色散功能。可选地，该第一色散单元可以是AWG中的部分部件，例如，可以包括AWG中的输入耦合区、阵列波导、输出耦合区，其中的核心部件是阵列波导，该第一色散单元也可以只包括阵列波导。另外，该第一色散单元也可以是刻蚀衍射光栅(etched diffraction grating，EDG)中的部分部件。例如，可以包括EDG中的耦合区和凹面光栅，其中的核心部件是凹面光栅，该第一色散单元也可以只包括凹面光栅。以该第一色散单元110可以包括输入耦合区、阵列波导区以及输出耦合区为例进行说明：输入耦合区和输出耦合区都是罗兰园的结构。第一色散单元110可以将该至少一路第一光信号的频率分量分散在该输出耦合区的罗兰园中与分离单元120相邻的圆弧的位置上。分离单元120可以根据配置信息，从该第一色散单元110将该至少一路第一光信号的频率分量分散开的位置开始，将该至少一路第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号。
应理解，该第一色散单元110还可以包括其他部件或者包括其他结构，只要可以实现色散功能，即将该至少一路第一光信号的频率分量分散开即可。本申请实施例在此不限制。
图8是本申请一个实施例提供光波导装置200的示意性结构图。例如，图8可以是波导装置200的示意性结构顶视图。如图8所示，该光波导装置200包括输入波导(输入单元)、第一色散单元、分离单元。输入光纤用于将至少一路第一光信号传送输入波导，输入波导将该至少一路第一光信号传送到第一色散单元，第一色散单元包括输入耦合区、阵列波导区以及输出耦合区，可以完成色散功能。第一色散单元将该至少一路第一光信号的频率分量分散在该输出耦合区的罗兰园的位置上。分离单元根据配置信息，将该至少一路第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号，或者改变该至少一路第二光信号的频率分量的组成。输出光纤将该至少一路第二光信号输出。可选的，光波导装置200还可以包括控制单元，该控制单元可以是电极等。用于控制该分离单元将该至少一路第一光信号的频率分量分离成该至少一路第二光信号，或者改变该至少一路第二光信号的频率分量的组成。
应理解，图8只是示例性的，不应该对该光波导装置200的结构造成限制，例如，该光波导装置200还可以包括其他的结构单元。该第一色散单元还可以是类似EDG中的凹面光栅等。本申请在此不作限制。
图9是本申请一个实施例提供光波导装置300的示意性结构图。例如，图9可以是光波导装置300的示意性结构正视图，如图9所示，该光波导装置300包括输入波导、第一色散单元(由输入耦合区、阵列波导区以及输出耦合区组成)、分离单元、覆层以及电极层(控制单元)组成。输入光纤用于将至少一路第一光信号传送输入波导。输入波导将该至少一路第一光信号传送到输入耦合区，该至少一路第一光信号经过阵列波导区以及输出耦合区，完成将该至少一路第一光信号的频率分量分散在该输出耦合区的罗兰园对应的位置上。该电极层(控制单元)可以是点阵式电极，主要用于提供电压。分离单元在该电极层的控制下，根据配置信息，通过是否给电极层中的电极施加电压将该至少一路第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号。输出光纤用于将该至少一路第二光信号输出。覆层主要是密封分离单元的折射率可变的材料，一般采用氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)玻璃基板。覆层同时也可以兼做地层，和电极层一起提供所需电压。另外也可以在覆层上上电极，这样覆层可以兼做电极层。
应理解，图9只是示例性的，不应该对该光波导装置300的结构造成限制，例如，该电极层可以只位于分离单元的外部等。或者，该光波导装置200还可以包括其他的结构单元等。本申请在此不作限制。
可选的，该至少一路第一光信号中至少有一路第一光信号包括多个光通路。
具体而言，由于分离单元120可以将该至少一路第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号，因此，该至少一路第一光信号中的至少有一路第一光信号可以包括多个光通路。即本申请的光波导装置可以实现光信号解复用器的功能。并且支持不同通路间隔的光信号的传输。提高了该光波导装置的效率和使用性能。
应理解，该至少一路第一光信号中的部分第一光信号可以包括多个光通路。即多路第第一光信号中的部分第一光信号可以包括多个光通路，部分第一光信号可以只有一个光通路。本申请在此不作限制。
还应理解，该至少一路第二光信号中，每一路第二光信号可以只有一个光通路。或者，该至少一路第二光信号中，部分第二光信号可以包含多个光通路，部分第二光信号可以只有单个光通路。本申请在此不作限制。
可选的，如图10所示，该光波导装置100还包括第二色散单元160；该第二色散单元160连接该分离单元120；该分离单元120还用于根据该配置信息，将该至少一路第二光信号中的至少部分第二光信号传输至该第二色散单元160；该第二色散单元160用于将该部分第二光信号合成为至少一路第三光信号。
具体而言，如图10所示，该光波导装置100还包括第二色散单元160。图10所示的例子为包括两个第二色散单元160。在本申请实施例中，该光波导装置100可以只包括一个第二色散单元160，或者可以包括更多的第二色散单元160。该第二色散单元160可以实现色散功能。该分离单元120还用于根据该配置信息，将该至少一路第二光信号中的至少部分第二光信号传输至该第二色散单元160。可选的，该光波导装置100还可以包括控制单元130。该控制单元130用于根据该配置信息，控制该分离单元120将至少一路第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号以及控制该分离单元120将至少一路第二光信号中的至少部分第二光信号传输至该第二色散单元160。如图10所示出的，总共有8路第二光信号，分离单元120根据配置信息，分别将其中的四路传输到一个第二色散单元160中，将另外的四路传输到另外一个第二色散单元160中。第二色散单元160可以实现色散功能，即可以将传输到该第二色散单元160中的至少一路第二光信号合成为至少一路第三光信号。图10中所示的例子中，每个第二色散单元160可以将4路第二光信号合成为一路第三光信号。光波导装置100还可以输出该至少一路第三光信号。由于多路第二光信号可以为不同的光信号，分离单元120可以将具有不同频率分量的至少一路第二光信号传输至同一个第二色散单元160中，实现了具有不同频率分量的第二光信号的混传和交换，即实现了具有不同通路间隔的光信号的混传和交换，即该波导装置实现了Flexible WSS能实现的功能。提高了该光波导装置的性能和效率。
应理解，该至少一路第三光信号可以包含多个光通路，也可以是只包括一个光通路。或者部分包含多个光通路，部分只包含单个光通路。本申请在此不作限制。
还应理解，图10只是示例性的，不应该对该光波导装置的结构造成限制。例如，该光波导装置还可以包括更多的第一色散单元和/或第二色散单元。该第一光信号、该第二光信号以及该第三光信号还可以包括更多路。该光波导装置还可以包括输出单元。该第一色散单元或部分第一色散单元分离出的至少一路第二光信号可以不用连接第二色散单元，可以直接(连接输出单元)输出等。本申请在此不作限制。
还应理解，该第二色散单元的结构可以上述的第一色散单元的结构类似。例如，该第二色散单元包括阵列波导或凹面光栅。具体的，该第二色散单元可以包括输入耦合区、阵列波导区以及输出耦合区等。本申请在此不作限制。
可选的，如图11所示，光波导装置100还包括输入单元140和输出单元150。该输入单元140连接该第一色散单元110，输入光纤将至少一路第一光信号传输到该输入单元，该输入单元110用于将该至少一路第一光信号传送给该第一色散单元110；该第一色散单元110将输入该第一色散单元110的至少一路第一光信号的频率分散开。分离单元120根据配置信息，将至少一路第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号以及将至少一路第二光信号中的至少部分第二光信号传输至该第二色散单元160。该第二色散单元160可以将传输到该第二色散单元中的至少一路第二光信号合成为至少一路第三光信号。该输出单元150连接该第二色散单元160，该输出单元150用于输出该至少一路第三光信号。将该至少一路第三光信号传输到输出光纤。
上文主要说明了光波导装置作为分波器进行光信号的分离的过程。下面将介绍光波导装置作为合波器进行光信号合成的过程。应理解，光信号合成的过程为光信号的分离过程逆过程，类似的描述可以参考上述对于光波导装置100至光波导装置300中类似的描述。
图12是本申请一个实施例提供的光波导装置的示意性结构图，如图12所示，该光波导装置400包括：
合路单元410和第三色散单元420。该合路单元410连接该第三色散单元420，该合路单元用于根据配置信息，将至少一路第四光信号传输到与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置；该第三色散单元420用于从与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置将该至少一路第四光信号合成至少一路第五光信号，其中，该合路单元由可变光波导实现，该可变光波导是基于该配置信息实现形成光信号的传输通路、消除光信号的传输通路和改变光信号的传输通路形状中的至少一种功能的光波导。
具体而言，如图12所示，由于合路单元410由可变光波导实现，该合路单元410可以实现形成光波导、消除光波导或改变光波导的形状中的任一种或多种功能。即可以形成光信号的传输通路、消除光信号的传输通路或者改变光信号的传输通路形状等功能。该合路单元410可以根据配置信息，将至少一路第四光信号传输到与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置，即合路单元410可以根据配置信息，形成预设的至少一路第四光信号中每一路第四光信号的传输通路，该每一路第四光信号的传输通路用于传输该每一路第四光信号，最终将该至少一路第四光信送到该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置。该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置可以是第三色散单元420的耦合区罗兰园上对应的位置。该至少一路第四光信号中每一路第四光信号的频率分量可以不同，即该至少一路第四光信号的频域不重合。
第三色散单元420可以从与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置将该至少一路第四光信号合成至少一路第五光信号。即第三色散单元420可以实现色散功能，可以将多路包含不同频率分量的光信号合成一路或者多路包含多个光通路的光信号。
应理解，第四光信号可以有一路或者多路。在第四光信号只有一路的情况下，合路单元410可以根据配置信息，形成该一路第四光信号传输通路，将该一路第四光信号传输到与该一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置。第三色散单元420从与该一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置获取该一路第四光信号，将该一路第四光信号输出。即在第四光信号只有一路的情况下，该第五光信号和该第四光信号相同，为同一路光信号。第三色散单元420的作用是从与该一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置获取该一路第四光信号并将该一路第四光信号输出。
该配置信息可以预先存储在该光波导装置中，或者可以不存储在该光波导装置中，在合路单元410需要将至少一路第四光信号传输到与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置时使用。该配置信息可以包括该至少一路第四光信号中每一路第四光信号的频率分量的组成。即该配置信息可以是预先设置的需要传输的至少一路第四光信号中每一路第四光信号的有效频率分量宽度(简称为“频域宽度”)、有效频率分量最大宽度、有效频率分量的起止位置、通路间隔、中心频率、标称中心频率中的任一个或多个，也可以包括至少一路第四光信号需要满足的频率栅格等。合路单元410可以根据该配置信息，即根据预设的每一路第四光信号的频率分量的组成，可以灵活的形成传输每一路第四光信号的传输通路，将每一路第四光信号传输到与该每一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置。每一路第四光信号的频率分量的组成可以不同。即合路单元410可以根据配置信息，灵活地形成传输该至少一路第四光信号的传输通路，每个传输通路的有效频率分量宽度和有效频率分量的起止位置可以根据配置信息灵活设置，每个传输通路的有效频率分量宽度或通路间隔可以不同，其有效频率分量宽度或通路的间隔可以改变。合路单元410根据配置信息形成分别用于传输不同频率分量的多路第四光信号的传输通路，并将该多路第四光信号传输到与该多路第四光信号的频率分量的组成对应的位置。通路间隔也可以进行灵活的改变，即可以支持不同通路间隔的光信号的输出。
本申请提供的光波导装置，由于合路单元由可变光波导实现，合路单元可以实现形成光波导、消除光波导或改变光波导的形状中的任一种或多种功能。即可以形成光信号的传输通路、消除光信号的传输通路或者改变光信号的传输通路形状等功能。该合路单元可以根据配置信息，灵活地形成传输该至少一路第四光信号传输通路，并将该至少一路第四光信号传输到与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置，该第三色散单元可以从与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置将该至少一路第四光信号合成至少一路第五光信号。该光波导装置可以支持不用的通路间隔，即可以根据不同的第四光信号的频率分量的组成，形成可以传输该不同的第四光信号的传输通路。避免了对于一种通路间隔需要设一种光波导装置，提高该光波导装置的使用效率和性能。可以减小光波导装置的种类，减少备货成本，同时减少该光波导装置的维护和管理成本。
应理解，该波导装置可以包括一个或者多个第三色散单元。在包括多个第三色散单元的情况下，每一个第三色散单元可以从与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置，将该至少一路第四光信号合成至少一路第五光信号。本申请在此不作限制。
可选的，作为一个实施例，该合路单元还用于根据该配置信息，改变该至少一路第四光信号的频率分量的组成。
具体而言，对于不同路的第四光信号，其频率分量可以是不同的。因此，合路单元需要根据配置信息，形成用于传输不同路的第四光信号的传输通路。或者，对于同一路第四光信号，由于实际需要的不同或者传输的情况不同，合路单元在不同的传输时刻需要根据配置信息改变该第四光信号的频率分量的组成。第四光信号的频率分量的组成可以包括以下信息中的任何一个或多个：该第四光信号的中心频率、该第四光信号的通路间隔、该第四光信号适用的频率栅格、该第四光信号的有效频率分量的起止位置、该第四光信号的有效频率分量宽度等。例如，对于两路第四光信号，其有效频率分量(最大)范围分别为193.025THz～193.075THz、193.125THz～193.175THz，即这两路第四光信号的中心频率分别为193.05THz、193.15THz，通路间隔为50GHz，合路单元根据该配置信息，形成的每一路第四光信号的传输通路。在传输情况发生改变的情况下，该合路单元就可以根据配置信息，改变该两路的第四光信号的频率分量的组成，例如，该两路第四光信号的中心频率分别为193.13125THz、193.01875THz，其有效频率分量宽度(通路间隔)分别为75GHz、150GHz，即其有效频率分量的最大范围分别为193.09375THz～193.15625THz、192.94375THz～193.09375THz。合路单元根据该配置信息，相应地形成该两路第四光信号的传输通路。合路单元根据该配置信息，改变该至少一路第四光信号的频率分量的组成，可以使得该光波导装置可以支持具有不同频率分量的第四光信号的传输，支持具有不同有效频率分量宽度的第四光信号的传输。进一步地提高该光波导装置的使用效率和性能。增大该光波导装置的使用范围。
可选的，作为一个实施例，如图13所示，该光波导装置400还包括：控制单元430，该控制单元430连接该合路单元410，该控制单元430用于根据配置信息，控制该合路单元410将该至少一路第四光信号传输到与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置。
具体而言，控制单元430根据配置信息，控制该合路单元410将该至少一路第四光信号传输到与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置。控制单元430可以位于该合路单元410的内部或外部。该控制单元430可以获取该配置信息，根据该配置信息中的该至少一路第四光信号的频率分量的信息，控制该合路单元420形成该传输该至少一路第四光信号的传输通路，并将该至少一路第四光信号传输到与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置。
应理解，该光波导装置可以包括一个或者多个控制单元。本申请在此不作限制。
可选的，作为一个实施例，该合路单元包括液晶材料，该控制单元包括至少一个电极。
可选的，作为一个实施例，该至少一路第四光信号中相邻两路第四光信号之间允许被阻断的频率宽度大于或者等于一个该至少一个电极中任意一个电极对应的频率宽度。
可选的，作为一个实施例，该光波导装置还包括：输入单元和输出单元，该输入单元连接该合路单元，该输入单元用于将该至少一路第四光信号传送给该合路单元；该输出单元连接该第三色散单元，该输出单元用于输出该至少一路第五光信号。
可选的，作为一个实施例，该第三色散单元包括阵列波导或凹面光栅。
应理解，上述的几个实施例与光波导装置100中对应的实施例类似，具体的描述可以参考上述的对光波导装置100中的相关的实施例类似的描述，为了简洁，在此不在赘述。
可选的，作为一个实施例，该至少一路第五光信号中至少有一路第五光信号包括多个光通路。
具体而言，由于合路单元可以将该至少一路第四光信号传输到与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置，该第三色散单元从与该至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置将该至少一路第四光信号合成至少一路第五光信号，该至少一路第五光信号中至少有一路第五光信号可以包括多个光通路。一个光通路对应一路单波光信号。即第五光信号可以包含多个光通路。即本申请的光波导装置可以实现光信号复用的功能。并且支持不同通路间隔的光信号的传输。提高了该光波导装置的效率和使用性能。
应理解，该至少一路第一光信号中的部分第五光信号可以包括多个光通路。即多路第第一光信号中的部分第五光信号可以包含多个光通路，部分第五光信号可以只包含一个光通路。本申请在此不作限制。
还应理解，该至少一路第四光信号中，每一路第四光信号可以包含单个光通路。或者，该至少一路第四光信号中，部分第四光信号可以包含多个光通路，部分第四光信号可以只有一个光通路。本申请在此不作限制。
应理解，在本申请的各个实施例中，第一、第二等只是为了表示多个对象是不同的。例如第一光信号和第二光信号只是为了表示出不同的光信号。而不应该对光信号的本身产生任何影响，上述的第一、第二等不应该对本申请的实施例造成任何限制。
还应理解，上述只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非要限制本申请实施例的范围。本领域技术人员根据所给出的上述示例，显然可以进行各种等价的修改或变化，例如，上述装置100至400中某些单元或者部件可以是不必须的，或者可以新加入某些单元或者部件等。或者上述任意两种或者任意多种实施例的组合。这样的修改、变化或者组合后的方案也落入本申请实施例的范围内。
还应理解，上文对本申请实施例的描述着重于强调各个实施例之间的不同之处，未提到的相同或相似之处可以互相参考，为了简洁，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例的全部或部分功能。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种光波导装置，其特征在于，包括：第一色散单元和分离单元，所述第一色散单元连接所述分离单元，所述第一色散单元用于将至少一路第一光信号的频率分量分散开；所述分离单元用于根据配置信息，将所述第一色散单元分散开的所述至少一路第一光信号的频率分量分离成至少一路第二光信号，其中，所述分离单元由可变光波导实现，所述可变光波导是基于所述配置信息实现形成光波导、消除光波导和改变光波导的形状中的至少一种功能的光波导；所述分离单元还用于根据所述配置信息，改变所述至少一路第二光信号的频率分量的组成。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述频率分量的组成包括：光信号的通路间隔、光信号的中心频率、光信号频率栅格中的至少一个。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括控制单元，所述控制单元连接所述分离单元，所述控制单元用于根据所述配置信息，控制所述分离单元将所述至少一路第一光信号的频率分量分离成所述至少一路第二光信号。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述分离单元包括液晶材料，所述控制单元包括至少一个电极，所述至少一个电极根据所述配置信息，确定是否在所述至少一个电极上施加电压，以使得在所述液晶材料中实现形成光波导、消除已有光波导和改变已有光波导的形状中的至少一种功能，控制所述液晶材料将所述至少一路第一光信号的频率分量分离成所述至少一路第二光信号。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述至少一路第二光信号中相邻第二光信号之间允许被阻断的频率宽度大于或者等于所述至少一个电极中任意一个电极对应的频率宽度。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：输入单元和输出单元，所述输入单元连接所述第一色散单元，所述输入单元用于将所述至少一路第一光信号传送给所述第一色散单元；所述输出单元连接所述分离单元，所述输出单元用于输出所述至少一路第二光信号。
7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一色散单元包括阵列波导或凹面光栅。
8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述至少一路第一光信号中至少有一路第一光信号包括多个光通路。
9.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二色散单元；所述第二色散单元连接所述分离单元；所述分离单元还用于根据所述配置信息，将所述至少一路第二光信号中的至少部分第二光信号传输至所述第二色散单元；所述第二色散单元用于将所述部分第二光信号合成为至少一路第三光信号。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置包括输出单元，所述输出单元连接所述第二色散单元，所述输出单元用于输出所述至少一路第三光信号。
11.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述配置信息包括：所述至少一路第二光信号中每一路第二光信号的频率分量的组成。
12.一种光波导装置，其特征在于，包括：合路单元和第三色散单元；所述合路单元连接所述第三色散单元，所述合路单元用于根据配置信息，将至少一路第四光信号传输到与所述至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置；所述第三色散单元用于从与所述至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置将所述至少一路第四光信号合成至少一路第五光信号，其中，所述合路单元由可变光波导实现，所述可变光波导是基于所述配置信息实现形成光信号的传输通路、消除光信号的传输通路和改变光信号的传输通路形状中的至少一种功能的光波导；所述合路单元还用于根据所述配置信息，改变所述至少一路第四光信号的频率分量的组成。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述频率分量的组成包括：光信号的通路间隔、光信号的中心频率、光信号频率栅格中的至少一个。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括控制单元，所述控制单元连接所述合路单元，所述控制单元用于根据所述配置信息，控制所述合路单元将所述至少一路第四光信号传输到与所述至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述合路单元包括液晶材料，所述控制单元包括至少一个电极，所述至少一个电极根据所述配置信息，确定是否在所述至少一个电极上施加电压，以使得在所述液晶材料中形成所述至少一路第四光信号的传输通路，控制所述液晶材料将所述至少一路第四光信号传输到与所述至少一路第四光信号的频率分量的组成对应的位置。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述至少一路第四光信号中相邻两路第四光信号之间允许被阻断的频率宽度大于或者等于所述至少一个电极中任意一个电极对应的频率宽度。
17.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：输入单元和输出单元，所述输入单元连接所述合路单元，所述输入单元用于将所述至少一路第四光信号传送给所述合路单元；所述输出单元连接所述第三色散单元，所述输出单元用于输出所述至少一路第五光信号。
18.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述第三色散单元包括阵列波导或凹面光栅。
19.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述至少一路第五光信号中至少有一路第五光信号包括多个光通路。
20.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述配置信息包括：所述至少一路第四光信号中每一路第四光信号的频率分量的组成。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111830486B (zh) * 2020-07-27 2023-04-28 电子科技大学 一种全固态激光雷达片上集成芯片及其设计方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3963310A (en) * 1973-08-20 1976-06-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Liquid crystal waveguide
GB8608276D0 (en) * 1986-04-04 1986-05-08 British Telecomm Optical devices
WO1990001722A1 (en) * 1988-08-05 1990-02-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light deflecting element
JPH0886924A (ja) * 1994-09-16 1996-04-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光スイッチ
US6154591A (en) * 1998-04-20 2000-11-28 British Telecommunications Public Limited Company Tunable optical device
JP3098235B2 (ja) * 1998-08-04 2000-10-16 日本電信電話株式会社 波長分波器、光スペクトラムアナライザおよび光バンドパスフィルタ
US6701043B2 (en) 2000-04-20 2004-03-02 Jds Uniphase Inc. Arrayed waveguide grating having a reflective input coupling
KR100399049B1 (ko) * 2001-04-16 2003-09-26 한국전자통신연구원 고속 파장 선택기와 그를 이용한 고속 광자 집적 회로형공간 및 파장 다중 채널 선택 장치
JP3929844B2 (ja) * 2002-02-19 2007-06-13 株式会社フジクラ 光スイッチ、光アドドロップモジュール及び光通信システム
US6823097B2 (en) * 2002-04-24 2004-11-23 Fujitsu Limited Optical switching apparatus with divergence correction
KR100462470B1 (ko) * 2002-06-05 2004-12-17 한국전자통신연구원 파장 분할 다중 네트워크용 파장 선택기
US6888661B1 (en) * 2002-06-13 2005-05-03 Cheetah Omni, Llc Square filter function tunable optical devices
US7151868B1 (en) * 2002-10-15 2006-12-19 Finisar Corporation Optical switch having a reflective component
CA2511944C (en) * 2002-12-26 2010-09-28 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Wave transmission medium and waveguide circuit
US7181095B1 (en) 2003-07-29 2007-02-20 Cisco Technology, Inc. Low loss, noise filtering multiplexer/demultiplexer for reconfigurable OADMs
US20050111775A1 (en) * 2003-08-21 2005-05-26 Vitaly Fridman Method and apparatus for a dynamically reconfigurable waveguide in an integrated circuit
US7050659B1 (en) * 2005-03-31 2006-05-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optically modulable photonic bandgap medium
US7450309B1 (en) * 2006-06-13 2008-11-11 Optonet, Inc. Integrated signal manipulator for manipulating optical signals
KR100899808B1 (ko) * 2007-11-01 2009-05-28 한국전자통신연구원 파장 선택 스위치
CN103091783B (zh) * 2013-01-25 2014-08-27 华中科技大学 一种基于液晶波导的可调谐阵列波导光栅
CN104155723B (zh) * 2014-08-25 2016-10-26 华中科技大学 一种基于楔形液晶盒的光交换模块
CN204479798U (zh) 2015-03-11 2015-07-15 中央民族大学 一种基于复合硅基液晶的m×n端口可重构光分插复用器
CN107688250B (zh) * 2017-09-20 2020-07-03 香港理工大学深圳研究院 一种基于液晶电光波导的光学交叉互连器件
CN107768786B (zh) * 2017-10-09 2020-04-28 广东工业大学 一种解复用器

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